Pasteurización y ultra pasteurización
Los procesos de esterilización HTST (High Temperature Short Time) y UHT (Ultra High Temperature) cuentan con diversas ventajas de calidad. El mérito principal reside en que brinda a los productos así tratados la posibilidad de conservarse durante largo tiempo y sin problemas. Procesos tales como la pasteurización o la esterilización, que aplican un tratamiento de calor a temperaturas y tiempos específicos, provocan tanto cambios deseables como también ciertos cambios indeseables en los productos. Cambios deseables son la inactivación de enzimas y de microorganismos viables con sus esporas. Los efectos índeseables incluyen cambios en el sabor , olor, textura, y reducción de nutrimentos. Los métodos de procesamiento que traen aparejados estos ef ectos encontrados, deben ser optimizados en términos de su relación tiempo -temperatura para promover los cambios deseables mientras se minimiza el grado de cambios indeseables en el producto. La combinación de temperatura y de tiempo de retención (el tie mpo durante el cual el alimento es mantenido a la temperatura necesaria para lograr el efecto deseado) es muy importante, ya que determina la intensidad de¡ t ratamiento térmico. La Figura 1 muestra las curvas de efecto letal para distintos tipos de bacterias patógenas. De acuerdo con estas curvas, las bacterias coliformes mueren si el alimento, en este caso cas o la leche, es calentado cal entado a 70'C y mantenido a esta temperatura por alrededor de un segundo. A una temperatura de 65ºC ser á necesario un tiempo de retención de 10 segundos para matar dichas bacterias. Estas dos combinaciones, 70ºC/1s y 65ºC/10s tienen consecuentemente el mismo efecto letal. Los bacilos de la tuberculosis son más resistentes al tratamiento térmico que las bacterias coliformes. Se requiere un tiempo de retención de 20 segundos segundos a 70ºC o de alrededor de 2 minutos a 65ºC para asegurar que sean totalmente destruídos. También podría haber micrococos resistentes al calor. Como regla general, no son peligrosos para la salud humana.
(Tetra Pak, 1995) Figura 1 : Efecto letal sobre las bacterias
1 TRATAMIENTO UHT UHT es la abreviación de Ultra High Temperature (Ultra Alta Temperatura). El tratamiento UHT es una técnica de preservación de alimentos líquidos mediante su exposición a un breve e intenso calentamiento, normalmente a temperaturas en el rango de 135-140ºC. Esto mata a todos los microorganismos que podrían de otra manera afectar a la salud humana y/o destruir los productos. El tratamiento UHT es un proceso continuo que tiene lugar en un sistema cerrado que previene que el producto sea contaminado por microorganismos presentes en el aire. El producto pasa a través de pasos de calentamiento y enfriamiento en rápida sucesión. El envasado aséptico para evitar la reinfección de¡ producto, es una parte inherente al proceso. En la Figura 2 podemos observar las curvas de temperatura propias de la esterilización convencional en contenedores y las de los distintos tipos de tratamiento UHT
2 CAMBIOS BACTERIOLOGICOS Y QUIMICOS EN EL TRATAMIENTO CON ALTA TEMPERATURA Veremos el tema aplicado al caso de la leche. Cuando la leche es mantenida a una temperatura al ta por un largo período de tiempo, se forman ciertos productos de reacción, lo que resulta en decoloración (pardeamiento). También adquiere un flavor acaramelado y cocido, y ocasionalmente hay una gran cantidad de sedimento. Estos efectos son mayormente evitados por un tratamiento de calor a alta temperatura por un corto tiempo. Es importante que la combinación de tiempo y temperatura sea elegida de tal forma que la destrucción de esporas sea satisfactoria y que al mismo tiempo el daño ocasionado a la leche por el calor sea mantenido al mínimo nivel posible. La Figura 3, semilogarítmica, marca en ordenadas e l tiempo de calentamiento o el tiempo equivalente de calefacción (en escala logarítmica) y marca en abscisas las temperaturas. Ella muestra la interacción entre el efecto esterilizante y el
efecto de las reacciones de deterioro químico, como lo es la reacción de pardeamiento. La línea A representa el límite inferior de las combinaciones tiempo/temperatura que causan que la leche se vuelva marrón. Ir hacia arriba y/o hacia la derecha implica pardear la leche. La gráfica anota que la pendiente de la línea llena B corresponde a un concepto a considerarse más abajo, el del efecto esterilizante o valor letal logarítmico de 9. Dicha línea llena B (muy sesgada, que pasa por el rectangulito superior) es el límite inferior de las combinaciones para una completa esterilización (destrucción de las esporas termófilas). Las regiones de la esterilización dentro de recipientes y del tratamiento UHT están marcadas especialmente en la figura. La zona válida para procesar por la técnica de UHT no pardea, sobreesteriliza las esporas mesofílicas, tiene margen de seguridad para las esporas termofílicas, y no llega a destruir, en general, un 3 % de la tiamina presente inicialmente. En esa zona se afecta insignificantemente a la lisina, menos del 1 %.
Obsérvese que las dos zonas marcadas tienen límites horizontales abajo y verticales a la derecha, en este último caso 115ºC y 150ªC, respectivamente para la región batch en envase y para la esterilización UHT, ambos por motivos prácticos. La figura muestra que mientras los dos métodos tienen el mismo efecto esterilizante hay una gran diferencia en los efectos químicos (reacción de pardeamiento y de destrucción de vitaminas y aminoácidos). Procesos de esterilización en zonas intermedias entre las dos aquí marcadas muestran una
diferencia menor o mucho menor, segun los parámetros de tiempos/temperaturas usados. Esta es la razón por la cual la leche UHT tiene un mejor sabor y un mayor contenido nutritivo que la leche esterilizada en el envase. En la Tabla I vemos la diferencia entre ambos tratamientos respecto del impacto sobre los nutrimentos de la leche (Fellows P, 1993).
Tabla I Efecto del tratamiento térmico sobre el valor nutritivo de la leche Pérdidas Nutrimento en botella Tiamina Ácido Ascórbico Vitamina 13,2 Ácido fólico Acido pantoténico Biotina 13-caroteno Piridoxina Vitamina D Proteínas séricas Lisina Cistina Valor biológico
UHT 10 25 10 10 0 0 0 10 0 12-40* -
Esterilización 35 90 90 50 0 0 0 50 0 87 10 13 6
* UHT directo a 135ºC durante 2 segundos (12.3%), UHT indirecto a 135ºC durante 2 segundos (40.3%)
Los sistemas asépticos de tratamiento térmico de la leche prácticamente no afectan a sus lípidos, carbohidratos y minerales, y su efecto sobre las vitaminas es prácticamente despreciable como podemos ver en la tabla anterior. El tratamiento térmico convencional de los alimentos provoca hidrólisis en los carbohidratos y lípidos pero su valor nutritivo no se modifica. Las proteínas coagulan y las pérdidas, por ejemplo, en carnes enlatadas, son del 10-20% En la Tabla II podemos ver como ejemplo la pérdida de Tiamina y Piridoxina según el tratamiento en distintos tipos de alimentos
Tabla II
Efecto de la esterilización convencional y por envasado aséptico sobre las pérdidas vitamínicas en tiamina y piridoxina Pérdidas en tiamina % Producto convencional Arvejas Carne vacuna Concentrado de tomate
UHT 15.8 9.2 0
Pérdidas en piridoxina (%)
Método UHT convencional
Método
40.3 21.6 2.8
10.1 2.9 0
9.5 4.1 0
